التحكم المستدام في Phytophthora capsici في الفلفل الرومي باستخدام Limosilactobacillus fermentum المغلفة وجرعات مبيدة فطرية مخفَّضة

جراثيم صديقة تساعد الفلفل على محاربة المرض

الفلفل الرومي مكوّن أساسي في المطابخ حول العالم، لكن كائنًا يشبه العفن يحب البيئات الرطبة يُدعى Phytophthora capsici قد يقضي على حقول كاملة، متسببًا في تعفن الجذور والسيقان ويترك المزارعين بلا محصول يحصدونه. تستكشف هذه الدراسة حليفًا غير متوقع ضد هذا المرض: بكتيريا مفيدة توجد عادة في الزبادي. من خلال تعبئة هذه «الجراثيم الجيدة» في حبات واقية صغيرة ومزجها مع كميات أقل من المبيد الفطري الكيميائي، يبيّن الباحثون أنه من الممكن حماية نباتات الفلفل مع تقليل استخدام المبيدات.

تهديد خفي في التربة

تعيش Phytophthora capsici في الترب الرطبة وتهاجم العديد من الخضراوات، خاصة الفلفل. بمجرد أن تصيب النبات، يمكن أن تسبب تعفن الجذور، وآفات داكنة عند قاعدة الساق، والذبول، وغالبًا موت النبات. اعتمد المزارعون طويلًا على المبيدات الفطرية الكيميائية للتحكم في هذا العامل الممرض، لكن الاستخدام المكثف يمكن أن يلوث البيئة ويشجع ظهور سلالات مقاومة. سعى فريق هذه الدراسة لإيجاد طريقة أنظف وأكثر دوامًا لحماية نباتات الفلفل باللجوء إلى المكافحة الحيوية—استخدام كائن حي واحد للسيطرة على آخر.

تحويل ميكروب الزبادي إلى حارس للنبات

بدأ الباحثون بجمع عينات من الزبادي التقليدي وعزل عشرات السلالات من بكتريا حمض اللاكتيك، وهي المجموعة نفسها التي تخمر الحليب والأطعمة الأخرى. اختبروا كل سلالة ضد العامل الممرض المسبب لقتل الفلفل في المختبر. برزت سلالة واحدة، مسماة GS-15 وتم تحديدها على أنها Limosilactobacillus fermentum، حيث قلّصت نمو العامل الممرض بنحو النصف عندما نمتا معًا على نفس الصفيحة. حتى الغازات التي أطلقها GS-15 أبطأت من نمو العامل الممرض، ما ألمح إلى أن هذا الميكروب ينتج مزيجًا من المواد الدفاعية الطبيعية. عندما أضاف الفريق حمض اللاكتيك النقي—المركب الحامض الذي تطلقه هذه البكتيريا غالبًا—لوحظ اشتداد معاناة العامل الممرض مع ازدياد تركيز الحمض، مما يبيّن أن هذه الجزيئة البسيطة تشكل جزءًا أساسيًا من التأثير الوقائي.

حماية الحماة بحبات صغيرة

كان هناك عقبة: المبيد الفطري القياسي للفلفل، Previcur Energy، قضى بسهولة على البكتيريا المفيدة، مما صعّب الجمع بين الأداتين. لحل هذه المشكلة، حبَسَ العلماء GS-15 داخل حبيبات صغيرة مصنوعة من الألجinate، هلام لطيف مستمد من الطحالب البحرية يُستخدم بالفعل في الأغذية والمنتجات الطبية. داخل هذه الحبيبات، نجت البكتيريا حتى عند تعرضها لمستويات عالية من المبيد. لم تقتصر فوائد التغليف على الحماية فحسب—بل جعلتها تعمل بشكل أفضل بالفعل. في اختبارات المختبر، حجب GS-15 المحمي بالحبيبات نحو ثلاثة أخماس نمو العامل الممرض، متفوقًا بوضوح على الشكل غير المحمي. أشار ذلك إلى أن الحبيبات سمحت لعدد أكبر من البكتيريا بالبقاء حية ونشطة قرب العامل الممرض.

تجارب الدفيئة: نباتات أكثر صحة بمساعدة كيميائية أقل

بعد ذلك، انتقل الفريق إلى تجارب في الدفيئة باستخدام ثلاث أصناف تجارية من الفلفل الرومي. عندما تم تحدي النباتات بالعامل الممرض بمفرده، أصيبت بالقصور، مع جذور وسيقان داكنة ومتآكلة ومستويات عالية من المرض. أدت معالجة النباتات بمبيد فطري بالتركيز الكامل إلى تحسن البقاء على قيد الحياة لكنها قلّلت النمو قليلاً مقارنة بالنباتات السليمة غير المعالجة. في المقابل، أدى إضافة بكتيريا GS-15 قبل أسبوع من العدوى إلى خفض كبير في مستويات المرض وساعد الجذور والأجزاء الخضرية على البقاء أقرب إلى الحجم الطبيعي. جاءت أقوى النتائج عندما استخدم الباحثون GS-15 المغلفة بالألجينات، سواء بمفردها أو مع نصف الجرعة المعتادة فقط من المبيد. في كل صنف من أصناف الفلفل، خفض هذا المزيج حدوث المرض إلى نحو نبتة واحدة من كل عشرة أو أقل؛ وفي كثير من الحالات تم منع المرض تمامًا، واستعادت الكتلة الحيوية للنبات مستويات قريبة من الطبيعية.

ماذا قد يعني ذلك للمزارعين والغذاء

تُظهر هذه الدراسة أن بكتيريا بروبيوتيك معروفة أصلاً بدعم صحة الإنسان يمكن أن تعمل أيضًا كحارس قوي للمحاصيل. من خلال احتجاز Limosilactobacillus fermentum GS-15 في حبيبات ألجينات ومزجها مع كميات مخفَّضة من المبيد الفطري، حقق الباحثون سيطرة أفضل على مرض مدمر للفلفل مقارنة باستخدام المواد الكيميائية بجرعات كاملة بمفردها. للقراء غير المتخصصين، الخلاصة بسيطة: ميكروبات صديقة صغيرة من الأطعمة اليومية قد تساعد المزارعين على زراعة الفلفل بشكل أكثر استدامة، باستخدام مبيدات تركيبية أقل مع الحفاظ على غلات مرتفعة. مع مزيد من الاختبارات في الحقول الحقيقية والعمل على الإنتاج على نطاق واسع، يمكن أن تصبح مثل هذه العلاجات المعتمدة على الميكروبات جزءًا من صندوق أدوات صديق للبيئة لحماية العديد من المحاصيل من الأمراض المحمولة في التربة.

الاستشهاد: Abdollahi, M., Rahaiee, S., Nami, Y. et al. Sustainable control of Phytophthora capsici in bell pepper using encapsulated Limosilactobacillus fermentum and reduced fungicide doses. Sci Rep 16, 9262 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39603-3

الكلمات المفتاحية: المكافحة الحيوية, أمراض الفلفل الرومي, بكتيريا حمض اللاكتيك, الزراعة المستدامة, بروبيوتيك للنباتات